Исследование, опубликованное в журнале ACS Sustainable Resource Management, объединило две ключевые экологические задачи — утилизацию отслуживших солнечных панелей и сокращение выбросов CO₂, одного из основных парниковых газов.
По оценке Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, к 2050 году срок службы завершат солнечные панели общей массой больше 60 млн тонн. Их простое захоронение не решает проблему, а лишь создает новую. Чтобы этого избежать, японские ученые предложили использовать кремниевые пластины из переработанных панелей как активный компонент химической реакции, превращающей CO₂ в полезные органические вещества.
Команда из Йокогамского национального университета, Центра исследований возобновляемой энергии AIST и компании Electric Power Development установила, что порошок из кремниевых пластин способен эффективно передавать электроны молекулам углекислого газа. В результате получается, например, муравьиная кислота — ценное химическое соединение, применяемое в медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Причем реакция может происходить напрямую, без предварительного отделения CO₂ из потока выхлопных газов электростанции.
Исследователи выяснили, что алюминий, остающийся на поверхности кремния, мешает реакции. Его удаление с помощью обработки соляной кислотой значительно повышает эффективность процесса, и тогда выход муравьиной кислоты достигает 73%. Также был получен формамид — еще одно важное органическое соединение, широко используемое в фармацевтике и химическом синтезе.
Такой подход позволяет одновременно сократить выбросы CO₂ и дать «вторую жизнь» дорогостоящим компонентам солнечных панелей, превращая отходы в полезный ресурс.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как работают солнечные батареи.